Les aimants, c'est amusant!

Discipline(s) ou domaine(s) de développement : sciences et technologie (magnétisme)

Cycle : 2e année du 1er cycle
Durée prévue : 150 minutes (incluant une visite au musée)
Activité de départ

Matériel didactique :
Aimants, cuillère de bois, tissu,
dé à coudre, ciseaux,
attache pour sac à ordures,
pièce de cinq sous, pièce de dix sous,
épingle à linge, trombone, bouton de plastique, vis.
Ordinateurs avec accès à Internet, imprimantes

Compétence transversale : Exploiter les technologies de l’information et de la communication. Cette dernière sera évaluée.
Cette activité vise à développer essentiellement la compréhension du fonctionnement global d'un tableau de données à l'ordinateur de même que l'habileté à naviguer sur un site Internet.

Composantes technologiques: Microsoft Excel, Microsoft Word, Internet, souris, clavier

Compétence disciplinaire : Explorer le monde de la science et de la technologie.

Composante(s) :

• Apprivoiser des éléments des langages propres à la science et à la technologie;
• Se familiariser avec des façons de faire et de raisonner propres à la science et à la technologie.

Savoirs essentiels : L’univers matériel : Aimants (caractéristiques et utilisations)

Intention pédagogique visée :
À la fin de la leçon, l’élève sera en mesure de reconnaître divers objets magnétiques et non magnétiques et de reconnaître les propriétés des aimants.

Mise en situation

L’enseignante

Déclencheur : L’enseignante apporte une boîte dans laquelle il y a 10 objets. Ces derniers peuvent être magnétiques ou non. Problème : De ces 10 objets, elle doit trouver un moyen afin de savoir lesquels sont magnétiques. Connaissances antérieures : Elle demande aux élèves ce qu’est un aimant et à quoi cela peut bien servir? Que se passe-t-il lorsqu’on approche un aimant d’un objet? Que se passe-t-il lorsqu’on met deux aimants ensemble? Elle écrit ces questions et le raisonnement des élèves au tableau. Hypothèses : Préalablement, l’enseignante prépare un tableau à l’aide du programme Excel dans lequel les élèves pourront entrer leurs données. Elle demande aux élèves de se placer en équipe de deux. L’enseignante distribue le matériel aux équipes. Elle distribue une feuille de papier aux élèves sur laquelle il y a un tableau à double entrées. Grâce à ce tableau de données, les élèves font des hypothèses afin de savoir, selon eux, lesquels de ces objets sont magnétiques et non magnétiques. * Une fois les hypothèses faites sur la feuille de papier, l’entrée des données se fait en intégrant les technologies de l’information en utilisant un tableur (Excel). Adapatation: Pour les élèves qui éprouvent de la difficulté à utiliser l'ordinateur, l'enseignante propose une feuille sur laquelle il y a les étapes nécessaires à l'ouverture de l'ordinateur et du programme Excel. Aussi, l'enseignante peut imprimer le tableau en question et le remettre à l'élève en difficulté afin que ce dernier puisse faire des liens entre ce qu'il voit sur l'écran et ce qu'il voit sur sa feuille de papier. Feuille des étapes-élève en difficulté Tableau à double entrées (hypothèses format papier)

L’élève

Les élèves regardent les objets que l’enseignante a apportés. Ils répondent aux questions de l’enseignante et ils se remémorent leurs connaissances antérieures. En dyade, les élèves font des hypothèses et remplissent leur tableau de données à double entrée; le tableau des hypothèses. Ils collent leur tableau dans leur cahier de science. Au laboratoire d’informatique, les élèves entrent leurs données à l’intérieur d’un tableur préalablement défini par l’enseignante.Une feuille des consignes est distribuée aux élèves afin d'éviter le plus possible les problèmes liés à l'informatique. Les élèves lisent la feuille et appliquent les consignes. Adapatation: L'élève en difficulté reçoit la feuille sur laquelle il y a les étapes d'ouverture d'ordinateur. Il fait des liens entre ce qu'il voit sur papier et le représentation qu'il a sur son écran d'ordinateur. Il se peut qu'un élève ait de la difficulté à comprendre le principe d'un tableau à double entrées. L'enseignante encourage l'élève à faire ses hypothèses oralement. Ainsi, elle remplit avec ce dernier, le tableau des hypothèses à la suite de ses dires. Tableau des hypothèses format électronique Feuille d'instructions pour l'utilisation du tableau des hypothèses

Recherche et traitement de l’information :

L'enseignante

Recherche des informations : L’enseignante demande aux élèves ce qu’ils devront faire pour vérifier leurs hypothèses. Elle fait la démonstration sur un des objets avec les élèves. Elle prend un aimant et le dirige vers un objet et elle regarde si ce dernier semble attiré par l’aimant. Elle inscrit le résultat de cette expérience à l’intérieur d’un diagramme de Venn. Elle fait le protocole de cette expérience avec l’aide des élèves. Elle invite ces derniers à inscrire le protocole à l’intérieur de leur cahier de science. Elle demande aux élèves de procéder de la même manière pour le reste des objets. Mise en commun des informations : L’enseignante demande aux élèves d’afficher leur diagramme de Venn sur le tableau (avec des aimants). Elle fait part des différences et des points communs des différentes équipes. Réponse : L’enseignante fait la démonstration avec les autres objets afin de vérifier la relation cause/erreur des équipes. L’enseignante invite les élèves, à tour de rôle, à inscrire leurs résultats à l’ordinateur. Elle leur dit qu’ils devront procéder de la même manière que lorsqu’ils ont entré leurs hypothèses dans le tableur. *Cette activité peut se faire au laboratoire d’informatique ou elle peut s’étendre sur plusieurs jours en utilisant les ordinateurs de la classe. Explication scientifique : L’enseignante explique le principe du magnétisme selon les pôles Nord et les pôles Sud. Les pôles identiques se repoussent et les pôles opposés s’attirent. Les champs magnétiques sont invisibles à l’œil Afin de mieux visualiser ce concept, l'enseignante invite les élèves à se rendre sur un site Internet relié au magnétisme. Elle distribue une feuille sur laquelle elle explique clairement où aller à l'intérieur de ce site afin que les élèves ne soient pas trop perdus. Elle guide les élèves à travers leur exploration sur ce site. Adaptation: Durant l'activité à l'informatique, l'enseignante peut lui rappeler les étapes à suivre pour mettre sous tension l'ordinateur. Au besoin, elle lui redonne la feuille sur laquelle il y a les étapes reliées à l'ouverture de l'ordinateur. De plus, il est pertinent de distribuer, format papier, le tableau dans lequel l'élève inscrira ses observations. L'enseignante aide l'élève à la réalisation de la tâche. Elle évalue les difficultés rencontrées (manipule bien la souris, connaît bien le clavier, capable d'ouvrir des documents, etc.). En ce qui concerne l'exploration du site Internet, l'enseignante prend bien soin de démontrer à l'élève l'endroit où écrire le site Internet. Cependant, elle inclut dans le menu Favoris l'adresse excate. De ce fait, l'élève arrivera directement sur la page en question sans passer par le chemin de recherche présent à l'intérieur du site. Au laboratoire d'informatique, l'enseignante s'assure que l'élève en difficulté est assis entre deux élèves plus forts, afin que ces derniers puissent l'aider en cas de pépins. Feuille des étapes-élève en difficulté Feuille des consignes reliées à l'exploration du site Internet

Les élèves:

Les élèves trouvent un moyen de trouver la force magnétique d’un objet. Ils regardent l’enseignante procéder. Ils établissent le protocole avec l’aide de l’enseignante et l’inscrivent à l’intérieur de leur cahier de science. À l’aide d’un aimant, les élèves classent les objets : ceux qui sont magnétiques et ceux qui ne le sont pas. Ils déposent l’aimant sur les objets et constatent les effets positifs et négatifs. Ils consignent leurs constatations à l’intérieur de leur cahier de science grâce à un diagramme de Venn. Les élèves affichent leurs résultats au tableau. Ils constatent les points communs et les différences des autres équipes quant à leurs résultats. Les élèves vérifient les causes d’erreurs. Ils essaient de comprendre les raisons pour lesquelles il pourrait y avoir une relation de causes/erreurs. À tour de rôle, les élèves inscrivent leurs résultats à l’informatique à l’intérieur d’un tableau à double entrées comme lors de leurs hypothèses. Tableau à double entrées des observations (format électronique) Feuille d'instructions pour l'utilisation du tableau des observations Les élèves complètent le tableau des hypothèses afin de vérifier si celles-ci sont vérifiées, infirmées ou non vérifiées. Tableau de vérification des hypothèses (format électronique) Feuille d'instruction pour l'utilisation du tableau (vérification des hypothèses) Les élèves écrivent l’explication scientifique dans leur cahier de science et prennent conscience du champ magnétique ainsi que des pôles Nord et des pôles Sud des aimants. Les élèves explorent le site Internet fourni par l'enseignante. Ils notent leurs observations et leurs constatations dans leur cahier de science. Quel est le rapport avec l'explication scientifique? Adapatation: L'élève peut faire cette activité avec l'aide de l'enseignante grâce à l'ordinateur présent dans la salle de classe. Ce dernier note ses observations dans un tableau préalablement distribué par l'enseignante. Il fait l'exercice sur papier avant de transférer ses données dans un tableau Excel. L'élève arrive directement sur la page Internet de l'activité et fait l'exercice tout comme les autres élèves de la classe. Ce dernier manipule la souris et utilise le clavier.

Intégration et transfert :

L'enseignante:

À la suite de cette activité, l’enseignante amène les élèves au Musée des Sciences et des Technologies à Ottawa. Elle leur fait vivre l’expérience intitulée Une attraction invisible, offerte par le musée. De plus, l’enseignante et les bénévoles guident les élèves à l’intérieur des différentes salles du musée afin de bénéficier pleinement de la visite. Traces : Tout au long de l’activité, l’enseignante invite les élèves à remplir leur cahier de science. Objectivation : L’enseignante amène les élèves à objectiver sur le produit et le processus. Qu’est-ce qui a fonctionné et pas fonctionné? Nouveau questionnement : Comment peut fonctionner une boussole et est-ce que notre Terre dispose d’un champ magnétique? Adapatation: Au niveau de l'évaluation, l'enseignante évalue les capacités de l'élève en difficulté en lien avec les technologies. Elle accompagne l'élève en difficulté dans la réalisation de son cahier de science à l'aide du traitement de texte. Un élève peut avoir de la difficulté en écriture et l'ordinateur peut l'aider à la réalisation de sa tâche. Cela motive l'élève en difficulté. *L'enseignante garde des traces de cette expérience grâce à des grilles d'observation. Elle évalue les compétences reliées à la technologie et à la discipline. Grille d'observation (compétences disciplinaires) Grille d'observation (compétences technologiques)

Les élèves:

Les élèves vont au musée et participent à l’activité Une attraction invisible. En visitant à tour de rôle cinq ou six modules d'activités, les élèves découvriront les différentes propriétés des aimants, comme l'attraction, la répulsion et la polarité, et ils apprendront comment fabriquer un aimant et un électro-aimant. Les élèves découvrent les autres salles du musée ainsi que d’autres termes scientifiques et technologiques. Tout au long de la leçon, les élèves consignent leurs traces à l’intérieur de leur cahier de science. Les élèves examinent les impacts de leur expérience dans la vie de tous les jours. Les élèves s’intéressent à ce nouveau questionnement. Adapatation: Pour l'élève qui éprouve de la difficulté en écriture et en calligraphie, ce dernier peut rédiger son cahier de science à l'aide du traitement de texte. Ainsi, il reconnaît les lettres et les mots reliés au domaine des sciences.

Retour aux activités de premier cycle